不同动物的精子大小悬殊？它们只有在雌性体内游动时，才会加速进化

不同动物的精子，大小之间的差别有时很悬殊。但是，同样是承担了使卵子受精的职责，为什么精子的大小却如此不同？

斯德哥尔摩大学(Stockholm University)的研究人员在《自然生态与进化》(Nature Ecology and Evolution)杂志上发表的一篇新文章中指出，只有当精子在雌性体内游动时，动物的精子进化才会加速。

精子是已知的最易变的细胞类型，大小从淡水轮虫的0.002毫米到果蝇的近6厘米不等。在过去的100年里，解释为什么精子如此多变，一直是进化生物学的一个主要焦点。

以往，研究人员通常试图通过关注精子如何竞争使卵子受精，或者雌性如何选择让哪个精子使它们的卵子受精，来解释精子的多样性。但事实证明，精子和卵子相遇的位置，也会影响精子的大小。

为了研究受精位置是如何影响精子进化的，研究人员收集了3200多种动物的精子大小数据——从珊瑚到哺乳动物，包括人类——并根据精子和卵子相遇的位置分布，对每种物种进行分类。

“在哺乳动物、鸟类和昆虫等物种中，一般都是体内受精，精子受精卵子在雌性的身体里相遇；而在海胆和许多鱼类中，则通常是体外受精，精子和卵子释放到水等载体中，受精发生在雌性的身体之外。”研究人员Ariel Kahrl解释道。

研究人员发现，与外部受精的动物相比，那些体内受精的动物，其精子平均寿命要延长6倍，大小的进化更快。

动物学教授、论文作者之一朗达·斯努克(Rhonda Snook)说:“当精子从外部释放出来时，选择会使精子体积保持较小，以便雄性产生大量精子。”“但当精子通过内部滋养物转移到雌性体内时，雄性可能会产生更大的精子以形成竞争，而雌性可能更喜欢与更大的精子受精。”

研究人员还检查了在无脊椎动物中发现的第三种受精形式——即精子铸造（spermcasting）：精子被释放到外部，然后由雌性过滤出水中，然后在雌性体内使卵子受精。

斯德哥尔摩大学动物学副教授、该研究的资深作者约翰·菲茨帕特里克(John Fitzpatrick)说:“精系受精代表了内部和外部受精的混合，这让我们有机会看到受精过程的哪一部分影响了精子的进化。”

“我们的研究结果清楚地表明，精子和雌性之间的相互作用有助于产生我们今天在动物中看到的精子大小的巨大多样性。”精子和雌性之间相互作用的潜力越大，精子进化得越快。”

不过，虽然人类是体内受精，人类精子的大小和动物在水中释放精子的大小却是差不多的。“在体型较大的动物中，比如人类，精子在雌性生殖道内被稀释。从精子的角度来看，无论是在雌性体内还是在海洋中，稀释作用都没有关联，因为稀释作用会使精子变小。只有当精子被限制在雌性体内很小的空间中时，精子才会变得更大。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考来源：https://scitechdaily.com/sperm-evolution-becomes-supercharged-only-when-they-swim-inside-females/

https://doi.org/10.1038/s41559-021-01488-y